测控技术在电子技术方面的应用

2021-11-27徐永忠

魅力中国 2021年38期

徐永忠

（乐山职业技术学院，四川乐山 614000）

社会现代化发展过程中，相应提升产业生产效率，推广应用电子元器件技术。电气元件功能较多，以数据采集、测量、控制为重点功能。为了实现电子元件功能，必须确保测控技术在电子技术中的应用价值。加强社会生产力，深入研究和分析测控技术应用方法，全面确保技术应用效果。

一、测控技术

测控技术主要是测量和控制机器，测绘现实世界物理量，获取标准量信息。利用信息处理技术获取控制量，之后执行相关操作。测量是描述物理数量的过程，能够明确事物本质，探索内部规律。基于广义分析，测量目的在于明确物体基本数量，包括体积、面积、密度等。基于狭义分析，测量目的在于明确被测值数量。基本要素涉及到测量对象、操作者、测量理论与仪器。测量对象为被测量客观事物，测量实施者为测量主体，不同要素间具备相互作用关系。在测量操作中，计量属于重要因素，能够统一测量结果单位，确保结果准确性，同时限制数据单位。计量活动具备准确性、一致性、溯源性特点。

控制主要是操作人员因由于设备原因、自身原因，对事物发展趋势进行干预的操作。在测控技术中，控制以自动控制为主，当操作人员不参与测量活动时，或者干预测量过程时，则通过机械自动化检测数据结果，联合其他测量设施，科学分析测量结果，同时做好后续操作，确保机器、测量活动状态、参数，均可以遵循设定规律实施。

测控是测量与控制一体化操作，准确测量客观事物物理量，获取重点信息，之后处理数据信息，获取控制量，落实各项控制操作。电子测量，属于测量技术的眼神，结合电子化信息技术，可以确保测量精准度与自动化，同时增加测量次数，属于测控技术核心，涉及到电量测量、非电量测量。测量科学，是信息获取途径的方法学科，能够准确测量和处理事物信息，将电荷作为载体的电子科学。技术特点在于测量频率范围广泛，且测量效率与精准度高，无需人为操作、线下作业，可以实现自远程操控。在现代科技支持下，能够提升电子测量自动化水平、测量精确度、测量速度等。

按照测量物理量与传送功率，能够将电子测量划分为有源测量、无源测量。其中，前者涉及到力测量、电磁场测量；后者涉及到电阻、电容、距离测量。按照电子测量方式，能够将电子测量划分为直接式、间接式、组合式。按照测量域间关系，可以划分为时域性、频域性、调制域，同时包含随机性与数字化两种。

二、测控技术在电子技术中的应用

（一）传感技术应用

在测控技术中，传感技术为常用方式，技术应用率非常高。开发传感技术，必须依赖于测控技术，加大创新力度，涉及到气体传感、网络传感、集成传感、数字传感、智能传感等方式，能够为社会生产与生活提供便利，且数字传感技术的应用频率高，为重点监控方式。应用数字传感器转化功能，可以通过图像方式反馈信号，为操作人员提供监控支持，尽早发现和处理问题。智能传感技术，多应用到医疗事业中，精确度非常高，负责监控患者，同时为医护人员提供决策依据。应用集成传感技术，可以确保环境测量效果，比如温度因素测量。气体传感技术，多应用到高危险产业，科学监控气体敏感度、气体浓度与状态，确保操作人员实时控制，为群众提供安全保障。应用传感技术，以网络传感技术为主，该项技术多应用到国防、军事领域。借助网络传感技术的高精确度、信息传输能力，能够维护社会发展秩序。

（二）远程测控技术应用

测控技术应用到电子技术中，需要结合两种技术，扩展功能作用，形成新的远程测控技术。在远程测控技术中，应用互联网技术，能够提升工作效率，实现跨空间、长距离测控功能。在现代社会发展中，远程抄表技术为核心应用，居民日常用电、用水、用气，表盘数据都会变化。应用远程测控技术，无需到达现场，即可检查表盘数据，做好日常记录与监督工作，并且将其作为收费与管理依据，既可以提升管理效率，也可以减少外部因素影响，维护水电行业经济效益。除过抄表功能，远程测控技术还可以应用到工程监督中，布设监控系统，管理人员分析项目现场实况，掌握现场安全隐患因素，做好统筹规划与调整，降低安全事故率，避免造成经济损失。开展地下煤矿、核电设备工程时，应用远程测控技术，可以监督和管理地下高危区域，以免人员发生危险。

（三）虚拟技术应用

虚拟技术是信息技术发展产物，结合测控技术、虚拟技术，可以形成强大的虚拟测控技术，该项技术的交互性与灵活性强，可以确保运行全面化。虚拟测控技术，可以模拟特定产业。比如应用视觉技术，可以模拟农业生产环节。通过过程模拟，能够优化调整耕种方式、籽种类型，提出增加产量的措施，减少土地资源使用，优化完善农业生产环节，加强生产效果。因此，虚拟测控技术，并非简单的科研手段，也可以作为教育与培训模式。建立沙盘模型，可以扩展教育模式，通过直观方式展示运行流程，确保学生理解内在含义。加深学习印象，提升综合能力。虚拟测控技术，还可以应用到茧生、卵生动物孵化检测中。当前，测控技术的发展水平持续提升，未来发展将完善功能作用，注重多种技术的沟通与共融，将测控技术应用到不同领域，朝着数字化、绿色化、模块化方向发展，为社会提供优质服务。

三、测控技术在电子技术中的应用实践

以远程测控技术为例，分析电气企业自动抄表系统设计问题，分析和总结测控技术在电子技术应用方案。

（一）系统模块与软件设计

本课题设计自动抄表系统，由抄表模块、负荷控制、预警控制、用电、线损计算等组成。在抄表系统软件中，涉及到日志、前置机、终端内容。传感器采集数据信息后，系统利用安全认证层，科学认证数据信息安全性。被证实的安全数据，会经过通信层传输至终端、数据库内，为抄表人员提供参考，同时可以密切检测用户用电情况。

（二）系统硬件设计

在该系统中，电能表为主要计量终端，电能表类型非常多，以数字式、脉冲式电表为主。本次研究选用数字式电表，设计方法如下：第一，接口：电表接口选用485 总线接口；第二，数据读取方式：电表经过传感器、系统读取数据；第三，数据传输设备：系统应用数据传输设备，主要为集中器。设备按照系统命令，全面采集数据信息；第四，通信技术：系统通信技术，主要为无线通信技术，涉及到移动通信系统、无线分组业务。系统终端计算机IP 地址固定，且移动通信系统接口固定，确保系统稳定性。

（三）数据库设计

优化设计数据库，明确数据类型与长度，做好详细说明与标注。系统数据库功能，涉及到日志管理、角色管理、缺陷管理、短信管理。相关人员优化设计功能，加强数据库性能。

（四）抄表器软件设计

第一，初始化GPS模块：按照定位装置运行特点，对人机交互进行分组，将数据信息传输至GPS模块。针对人机交互指令格式，设置为操作码、参数总长、参数组合方式。

第二，描述功能：抄表器复位，指令功能在于查询抄表设计，同时建立连接。

第三，系统登录：工作人员登录系统时，进入系统管理界面，输入用户名与密码。当用户名与密码正确时，则可以登录系统，整理抄表数据。

（五）数据通信设计

电气企业在数据通信业务中，推广应用测控技术。经过总线定时协议、异步定时、突发方式，能够科学处理数据信息。测控技术，可以将数据分配到不同通路中，保证信息传输到终端。总线宽度和数据传输速率相关。总线宽度持续增加，会提升数据传输失败率，降低传输效果。

为了保证电力指标传输到自动抄表系统内，通过突发方式获取主线控股权，准确传输数据信息。数据传输操作中，确定被访问数据地址。为了降低系统故障率，电力企业合理应用主板测试卡，准确测试总线故障。按照测试结果，做好检修与维护处理。

（六）数据库设计

数据库设计，必须明确数据长度与类型，同时做出详细说明。系统数据功能，涉及到日照、短信、角色、缺陷等多种管理内容，操作人员优化设计功能，可以加强数据库性能。

（七）系统测试

第一，测试方法：为了确保系统应用效果，提升电力企业抄表效率，注重评估测控技术在电子技术中的应用价值。课题选用测试方法如下，准确评估系统性能：首先，功能测试：注重测试系统数据库，判断数据库的电力信息存储能力。其次，性能测试：测试内容涉及到系统负载测试、连接速度测试。实施负载测试时，主数据搜索与注销处理。连接速度测试，确保系统速度超过每秒83kb，下载速度超过每秒1612kb。

第二，观察应用效果：观察电气企业的测控技术应用效果，结果显示，应用测控技术之前，企业面临严峻的窃电问题，同时增加经济损失。抄表人员抄表所用时间长，且每年窃电用户数量较多。应用测控技术之后，有效解决电力企业窃电问题。相比于技术应用前，经济效益明显提升，上升幅度约为1.7%。说明，在电子技术中应用测控技术，可以获得显著应用效果。